[发明专利]电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法

说明书

本发明提供了一种电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，属于碳酸镁制备技术领域。本发明先对原料中铁磁性物质进行第一次除杂，能够除去原料中较大颗粒的铁磁性杂质，又在悬浊液的反应过程中进行了第二次除杂，能够在悬浊液的悬浮状态下最大限度地除去铁磁性杂质，最后在粉碎后又进行第三次除杂，能够除去粉体中仅存的少量铁磁性杂质，通过这三次除杂手段，能够有效地控制碳酸镁产品中的磁性物质含量，使其达到制备电池的要求；而且通过悬浊液反应，替代原有的煅烧工序，使整个制备过程中的能耗大大降低，有利于节约生产成本。

技术领域

本发明属于碳酸镁制备技术领域，更具体地说，是涉及一种电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法。

背景技术

我国在“十五”计划实施期间，对高功率型和高能量型锂离子电池的研究取得了实质性的进展，同时带动了高安全性与低成本锂电池材料的研究与应用。目前，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。尤其锂电池作为电动汽车的储能系统，安全性高，性能优异，成本低廉，是目前蓄电池研究领域和电动汽车开发人员追求的主要目标。而锰基尖晶石、三元材料和磷酸铁锂正极材料的研制、扩试与应用极大推动了我国电动汽车的发展。在锂电池中加入碳酸镁可以提高电池的导电性，可以延长电池的使用寿命，可减缓电池自放电，提高贮存性能，可提高电池活性物质利用率。但电池材料的性能与其中的碳酸镁纯度及细度有很大关系，尤其与碳酸镁中铁、铬、镍等磁性物质的含量关系极大。

目前，制备碳酸镁的主要方法是“白云石碳化法”，白云石碳化法生产时的煅烧工序，需要把矿石煅烧到900-1000度，消耗大量的燃煤或天然气，能耗非常大，不利于节约生产成本。而且煅烧产生的气体带出大量的粉尘，不仅生产环境恶劣，同时劳动环境得不到保证，影响职工的身体健康。同时，“白云石碳化法”难以生产高纯超细的碳酸镁粉体，因而难以使电池材料的性能得到提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，以解决现有技术中存在的现有碳酸镁制备方法杂质含量难以控制且能耗高的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，包括：

A、对原料氢氧化镁或氧化镁进行粉碎，并筛分出粒径小于5μm的第一粉体；

B、将第一粉体与水混合后搅拌配制成悬浊液，并通过格栅式除铁器进一步除去铁磁性杂质，形成第一反应液；

C、向所述第一反应液通入二氧化碳，开启加热并搅拌，形成第二反应液，并再次通过格栅式除铁器除去所述第二反应液中的铁磁性物质，再继续通入二氧化碳并搅拌，直到溶液pH不变，得到第三反应液；

D、将所述第三反应液脱水干燥，得到滤出物，并将所述滤出物粉碎，并筛分出粒径不超过10μm的第二粉体；

E、将所述第二粉体通过强磁场除去其中的铁磁性物质，获得高纯碳酸镁粉体。

进一步地，前述的电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，在所述步骤B中，第一粉体与水的质量比为1：12～1：25，以30～50m³/h的速度通入洁净的二氧化碳，并在30～100℃下搅拌。

进一步地，前述的电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，在所述步骤C中，将所述第一反应液以4～10m³/h的速度通过格栅式除铁器进行循环。

进一步地，前述的电池材料用高纯超细碳酸镁的制备方法，在所述步骤B中，将第一粉体与水放入反应釜中搅拌1.5～3小时配制成为悬浊液，并进行除杂；在所述步骤C中，所述第一反应液通过所述除铁器后，返回反应釜内继续进行碳化和热解，直到溶液pH不变则停止反应。